强混合动力汽车驱动模式切换扭矩协调控制策略

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1、第３４卷第２期重庆大学学报Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．１２２０１１年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｅｂ．２０１１文章编号：１０００－５８２Ｘ（２０１１）０２－０７４－８强混合动力汽车驱动模式切换扭矩协调控制策略杨阳１，杨文辉１，秦大同１，段志辉２（１．重庆大学机械传动国家重点实验室，重庆４０００４４；２．重庆长安汽车股份有限公司，重庆４０００２３）摘要：在对强混合动力系统工作特性分析的基础上，以车辆行驶平顺性为目标，通过对系统在不同驱动模式切换过程中发动机、电机及离合器和变速器参数变化的分析，制定了针对不同模式切换过程扭矩波动的扭矩

2、协调控制策略。建立了基于该控制策略的强混合动力汽车动力学仿真模型，进行了典型驱动模式切换过程的仿真与分析。结果表明，提出的扭矩协调控制策略能够减小驱动模式切换过程中的扭矩波动，有效提高强混合动力汽车在模式切换过程中的动力传递的平稳性。关键词：混合动力电动汽车；平顺性；模式切换；扭矩协调控制；计算机仿真中图分类号：Ｕ４６９．７２文献标志码：ＡＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｄｒｉｖｉｎｇ－ｍｏｄｅ－ｓｗｉｔｃｈｏｆｓｔｒｏｎｇｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅ１，ＹＡＮＧＷｅｎ－ｈｕｉ１，ＱＩＮＤａ－ｔｏｎｇ１

3、，ＤＵＡＮＺｈｉ－ｈｕｉ２ＹＡＮＧＹａｎｇ（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ，ＣｈｏｎｇｑｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００４４，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈａｎｇ’ａｎＡｕｔｏｍｏｔｉｖｅＬｉｍｉｔｅｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０００２３，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒａｎｅｗｔｙｐｅｏｆｓｔｒｏｎｇｌｙｈｙｂｒｉｄｉｚｅｄｓｙｓｔｅｍ，ｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｒｉｄｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｓｔｕｄｙｇｏａｌ，ａｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃ

4、ｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｔｏｒｑｕｅｓｕｒｇｅａｆｔｅｒｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｃｈａｎｇｅｓｏｆｅｎｇｉｎｅ，ｍｏｔｏｒ，ｃｌｕｔｃｈａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇ－ｍｏｄｅ－ｓｗｉｔｃｈｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅｓｔｒｏｎｇｌｙｈｙｂｒｉｄｉｚｅｄｖｅｈｉｃｌｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙ．Ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｄｒｉｖｅｍｏｄｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐ

5、ｒｏｃｅｓｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄａｎａｌｙｓｉｓａｒｅｐｅｒｆｏｒｍｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｉｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇｔｈｅｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｔｏｒｑｕｅｓｕｒｇｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｄｒｉｖｉｎｇ－ｍｏｄｅ－ｓｗｉｔｃｈｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｓｔｈｅｖｅｈｉｃｌｅｄｒｉｖａｂｉｌｉｔｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｙｂｒｉｄｅｌｅｃｔｒｉｃｖｅｈｉｃｌｅｓ；ｒｉｄｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｍｏｄｅ－ｓｗｉｔｃｈ；ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｔｏｒｑｕｅｃｏｎｔｒ

6、ｏｌ；ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ混合动力系统中存在２类核心控制问题：１）稳混合动力系统有多种工作模式，可以实现怠速起态或动态过程中多个动力源的能量分配和效率优停、纯电动驱动、发动机单独驱动、功率辅助、再生制动化；２）动态过程中多个机械动力源的相互配合协调等车辆运行工况，工作模式切换过程十分复杂。在车工作，目前对第一类问题研究比较成熟，针对第二类辆行驶过程中，需根据整车行驶状况进行工作模式切问题的研究相对较少。换，而切换过程中涉及到混合动力汽车的动态过程控收稿日期：２０１０－０８－２０基金项目：国家“８６３”计划资助项目（２００６ＡＡ１１Ａ１０７

7、－１）；国家自然科学基金（５１０７５４１１）；重庆市科技攻关项目（ＣＳＴＳ，２００８ＡＡ６０２５）作者简介：杨阳（１９５８－），男，重庆大学副教授，博士，主要从事流体传动与控制和混合动力汽车的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）ｙａｎｇｙａｎｇ＠ｃｑｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。第２期杨阳，等：强混合动力汽车驱动模式切换扭矩协调控制策略７５制，如果控制不好可能造成传动系统的动力中断或者速器。［１－４］转矩波动，影响整车的动力性和平顺性。５）行车起动发动机：需发动机工作时，湿式多片笔者以强混合动力系统为研究对象，以行驶平离合器接合，电机输出扭矩经太阳轮进行分配，一部顺性为目标，通过

8、分析模式切换过程参数变化规律，分扭矩用于驱动车辆，另一部分用于短时起动发确定系统